CN100350876C - 倾斜磁场线圈装置和磁共振图象装置 - Google Patents

Abstract

一种倾斜磁场线圈装置，具有用于形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈，倾斜磁场线圈分别具有：第一倾斜磁场线圈部分(57-1)；与第一倾斜磁场线圈部分在磁场强度特性、穿过率、线性特性、磁场时间变化率特性的至少一方面不同的第二倾斜磁场线圈部分(57-2)，第一倾斜磁场线圈部分和第二倾斜磁场线圈部分形成在单一层上。可以实现磁场强度特性、穿过率特性、线性特性、磁场时间变化率特性中至少一个特性的切换。

Description

倾斜磁场线圈装置和磁共振图象装置

技术领域

本发明涉及用于在摄影区域内形成磁场倾斜的倾斜磁场线圈装置和磁共振图象装置。

背景技术

众所周知，磁共振图象是当把具有固有的磁矩的核的群放置在一样的静磁场中时，共振地吸收以特定频率旋转的高频磁场的能量，断开高频磁场后，放出吸收的能量的现象。

在利用这样的现象，把生物内物质的化学和构造的微现信息图象化时，有必要识别磁共振信号的来源，作为为此的手法，一般是二维傅立叶变换法(2DFT法)。

在该2DFT法中，首先通过与片选择用倾斜磁场仪器外加高频脉冲，有选择地激励特定的片内存在的特定原子核的磁化，产生横磁化成分。在该高频脉冲后如果只在某时间中外加相位编码用倾斜磁场，则磁化以与该处的磁场对应的频率旋转，但是该频率的不同在切断该磁场后作为相位的不同而保存。

然后，在外加频率编码用倾斜磁场的状态下，在接收器中，首先在前级放大器中把通过磁化的横磁化成分在高频线圈中感应的磁共振信号(回声信号)放大，用模拟数字转换器采样，作为数字信号输出。通过该频率编码用倾斜磁场，磁场以与该处的磁场相应的频率旋转，但是该频率的不同原封不动反映到回声信号的频率中。

一边一点一点改变相位编码，一边重复这样的步骤，收集多个回声信号。对于收集的回声信号f(t)，通过分别进行关于频率编码轴的傅立叶变换，能取得向X轴的投影F(ωx)。通过把这些F(ωx)关于相位编码轴进行傅立叶变换，能取得最终的生物内物质的化学和构造的微观信息的空间分布F(ωx，ωy)。

这样，倾斜磁场脉冲在对回声信号付与位置信息时成为必须要素。近年，对空间分辨率的提高、摄影时间的缩短的要求不断加强，按照它，对于倾斜磁场，要求更大的磁场强度即更急剧的磁场强度的空间变化率、更快的上升(穿过率)。而对于安全方面的限制存在变严格的倾向，作为末梢神经刺激的允许值，磁场时间变化率(dB/dt)的上限下降。

该磁场时间变化率(dB/dt)具有如下性质，即提高磁场强度、穿过率时相反地下降，且示出磁场强度和部位之间的线性的区域变窄的性质。因此，考虑在磁场时间变化率(dB/dt)的上限内，分开使用表现磁场强度特性、穿过率特性、线性特性不同的绕组图案的线圈。例如，在美国专利5,736,858或美国专利6、236、208中描述了把2种线圈重叠为2层，按照摄影对象和脉冲序列，有选择地使用2种线圈的发明。

可是，把2种线圈重叠为2层的构造中，插入被检测体的孔的直径(患者开口直径)减小，引起居住性的下降和对被检测体的接近的恶化。

此外，美国专利5,311,135中描述在单一的梯度线圈的途中设置端子，切换使用梯度线圈。可是，这只是配合摄影部位的大小进行切换。

[专利文献1]

美国专利5,311,135

[专利文献2]

美国专利US6、236、208B1

[专利文献3]

美国专利5,736,858

发明内容

本发明的目的在于：提供能实现磁场强度特性、穿过率特性、线性特性、磁场时间变化率特性的至少一个特性的切换的倾斜磁场线圈装置和磁共振图象装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种倾斜磁场线圈装置，具有用于形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈，所述各倾斜磁场线圈具有：

第一倾斜磁场线圈部分；和

与所述第一倾斜磁场线圈部分相比，在磁场强度特性、穿过率特性、线性特性和磁场时间变化率特性中的至少一个特性不同的第二倾斜磁场线圈部分，

所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分形成在单一的层上。

更好是，所述第一倾斜磁场线圈部分配置在所述倾斜磁场线圈的大致中央部分，所述第二倾斜磁场线圈部分配置在大致边缘部分。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有用于切换下述第一状态和第二状态的切换器，其中第一状态是所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分与放大器串联的状态，第二状态是所述第一倾斜磁场线圈部分分离并且所述第二倾斜磁场线圈部分与所述放大器连接的状态。

更好是，所述第二倾斜磁场线圈部分与所述第一倾斜磁场线圈部分相比，具有低磁场强度特性、低穿过率特性、高线性特性、高磁场时间变化率特性。

更好是，所述第二倾斜磁场线圈部分与所述第一倾斜磁场线圈部分相比，匝密度粗，匝数少。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有与所述倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈，所述屏蔽线圈具有与所述第一倾斜磁场线圈部分对应的第一屏蔽线圈部分和与所述第二倾斜磁场线圈部分对应的第二屏蔽线圈部分。

更好是，所述第一、第二屏蔽线圈部分形成在单一层上。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有用于切换下述第一状态和第二状态的切换器，其中第一状态是所述第一倾斜磁场线圈部分、第二倾斜磁场线圈部分、所述第一屏蔽线圈部分、所述第二屏蔽线圈部分与放大器串联的状态，第二状态是所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第一屏蔽线圈部分分离并且所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第二屏蔽线圈部分与所述放大器串联的状态。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有：与所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分串联的倾斜磁场线圈对应的第一屏蔽线圈；与所述第二倾斜磁场线圈部分对应的第二屏蔽线圈。

更好是，所述第一屏蔽线圈形成在第一层上，所述第二屏蔽线圈形成在于与所述第一层不同的第二层上。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有用于切换下述第一状态和第二状态的切换器，其中第一状态是所述第二屏蔽线圈分离并且所述第一倾斜磁场线圈部分、所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第一屏蔽线圈与放大器串联的状态，第二状态是所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第一屏蔽线圈分离并且所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第二屏蔽线圈与所述放大器串联的状态。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有与所述倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈，所述屏蔽线圈由形成在单一层上的第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分构成，串联着所述第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分的屏蔽线圈具有与串联着所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分的倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈图案，所述第二屏蔽线圈部分具有近似于与所述第二倾斜磁场线圈部分所对应的屏蔽线圈图案的屏蔽线圈图案。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有用于切换下述两个状态的切换器，其中一个状态是所述第一倾斜磁场线圈部分、所述第二倾斜磁场线圈部分、所述第一屏蔽线圈部分、所述第二屏蔽线圈部分与放大器串联的状态，另一个状态是所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第二屏蔽线圈部分与所述放大器串联的状态。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有与所述倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈，所述屏蔽线圈由形成在单一层上的第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分构成，所述第一屏蔽线圈部分配置在所述第二屏蔽线圈部分中。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置还具有用于切换下述第一状态和第二状态的切换器，其中第一状态是所述第一倾斜磁场线圈部分、所述第二倾斜磁场线圈部分、所述第一屏蔽线圈部分、所述第二屏蔽线圈部分与放大器串联的状态，第二状态是所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第二屏蔽线圈部分与所述放大器串联的状态。

另外，本发明提供一种倾斜磁场线圈装置，具有用于形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈、与这些倾斜磁场线圈分别对应设置的屏蔽线圈，

所述各倾斜磁场线圈由形成在单一层上的多个倾斜磁场线圈部分构成；

所述各屏蔽线圈与所述各倾斜磁场线圈部分对应地形成在多层上。

另外，本发明提供一种倾斜磁场线圈装置，具有用于形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈、与这些倾斜磁场线圈分别对应设置的屏蔽线圈，

所述各倾斜磁场线圈由形成在单一层上的第一倾斜磁场线圈部分和第二倾斜磁场线圈部分构成；

所述各屏蔽线圈由形成在单一层上的第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分构成，所述第一屏蔽线圈部分配置在所述第二屏蔽线圈部分中。

更好是，所述倾斜磁场线圈装置具有：串联着所述第一屏蔽线圈部分和所述第二屏蔽线圈部分的屏蔽线圈具有与串联着所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分的倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈图案，所述第二屏蔽线圈部分具有近似于与所述第二倾斜磁场线圈部分所对应的屏蔽线圈图案的屏蔽线圈图案。

另外，本发明提供一种磁共振图象装置，具有：对于放置在静磁场中的被检测体形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈；

接收来自所述被检测体的磁共振信号的RF(射频)线圈；

根据所述磁共振信号来产生图象数据的演算器；

所述各倾斜磁场线圈具有：

第一倾斜磁场线圈部分；和

与所述第一倾斜磁场线圈部分相比，在磁场强度特性、穿过率特性、线性特性和磁场时间变化率特性中的至少一个特性不同的第二倾斜磁场线圈部分，

所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分形成在单一的层上。

另外，本发明提供一种磁共振图象装置，具有：对于放置在静磁场中的被检测体形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈；

与所述多个倾斜磁场线圈的每一个对应地设置的屏蔽线圈；

接收来自所述被检测体的磁共振信号的RF线圈；

根据所述磁共振信号产生图象数据的演算器；

所述各倾斜磁场线圈由形成在单一层上的多个倾斜磁场线圈部分构成；

所述各屏蔽线圈与所述倾斜磁场线圈部分对应地形成在多层上。

另外，本发明提供一种磁共振图象装置，具有：对于放置在静磁场中的被检测体形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈；

与所述多个倾斜磁场线圈的每一个对应地设置的屏蔽线圈；

接收来自所述被检测体的磁共振信号的RF线圈；

根据所述磁共振信号产生图象数据的演算器；

所述各倾斜磁场线圈由形成在单一层上的倾斜磁场线圈部分构成；

所述各屏蔽线圈由形成在单一层上的第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分构成，所述第一屏蔽线圈部分配置在所述第二屏蔽线圈部分中。

另外，本发明提供一种倾斜磁场线圈装置，具有用于形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈，所述各倾斜磁场线圈具有：第一倾斜磁场线圈部分；与所述第一倾斜磁场线圈部分在磁场强度特性、穿过率特性、线性特性、磁场时间变化率特性的至少一个特性不同的第二倾斜磁场线圈部分。

根据本发明，能进一步实现磁场强度特性、穿过率特性、线性特性、磁场时间变化率特性的至少一个特性的切换。

附图说明

下面简要说明附图。

图1是表示本发明实施例的搭载倾斜磁场线圈装置的磁共振图象装置的结构的图。

图2是图1的Gy线圈组的外观图。

图3是表示具有图2的Gy线圈组的一部分的第二绕组图案的图。

图4是表示具有图2的Gy线圈组的其他部分的第一绕组图案的图。

图5是表示构成图2的Gy线圈组的一部分的第二线圈部分。

图6是表示构成图2的Gy线圈组的其他部分的第一线圈部分。

图7是表示由图5的第二线圈部分和图6的第一线圈部分构成的Gy线圈全体的绕组图案的图。

图8是表示图1的Gy线圈组、模式切换开关、Gy放大器的布线的图。

图9是表示图2的Gy线圈的边缘模式图案的图。

图10是表示图2的Gy线圈的全模式图案的图。

图11是表示具有第一Gz线圈的一部分的第二绕组图案的图。

图12是表示具有第一Gz线圈的其他部分的第一绕组图案的图。

图13是表示由图11的第二线圈部分和图12的线圈部分构成的Gz线圈全体的绕组图案的图。

图14是表示图1的Gy线圈组、1层式的有源屏蔽梯度线圈组、模式切换开关、Gy放大器的布线的图。

图15是图14的Gy线圈的纵剖视图。

图16是表示图14的屏蔽线圈全体的绕组图案的图。

图17是表示在边缘模式时驱动的主线圈部分的绕组图案的图。

图18是表示在边缘模式时驱动的屏蔽线圈部分的绕组图案的图。

图19是表示边缘模式时的泄漏磁场的空间分布的图。

图20是表示全模式时驱动的主线圈部分的绕组图案的图。

图21是表示全模式时驱动的屏蔽线圈部分的绕组图案的图。

图22是表示全模式时的泄漏磁场的空间分布的图。

图23是表示图1的Gy线圈组、2层式的有源屏蔽梯度线圈组、模式切换开关、Gy放大器的布线的图。

图24是表示图23的边缘模式用的屏蔽线圈的绕组图案的图。

图25是表示图23的全模式用的屏蔽线圈的绕组图案的图。

图26是图23的Gy线圈的纵剖视图。

图27是表示在图23的ASGC中，在边缘模式时驱动的主线圈部分的绕组图案的图。

图28是表示在图23的ASGC中，在边缘模式时驱动的屏蔽线圈部分的绕组图案的图。

图29是表示在图23的ASGC中，在边缘模式时的泄漏磁场的空间分布的图。

图30是表示在图23的ASGC中，在全模式时驱动的主线圈部分的绕组图案的图。

图31是表示在图23的ASGC中，在全模式时驱动的屏蔽线圈部分的绕组图案的图。

图32是表示在图23的ASGC中，在全模式时的泄漏磁场的空间分布的图。

图33是表示图1的Gy线圈组、其他1层式的有源屏蔽梯度线圈组、模式切换开关、Gy放大器的布线的图。

图34是表示图33的屏蔽线圈的绕组图案的图。

图35是图33的Gy线圈的纵剖视图。

图36是表示在图33的ASGC中，边缘模式时的泄漏磁场的空间分布的图。

符号的说明。

11-磁铁装置；13-静磁场磁铁；15-倾斜磁场线圈装置；17-RF线圈；19-Gx线圈组；21-Gy线圈组；23-Gz线圈组；25-模式切换开关组；27-模式切换开关(Gx)；29-模式切换开关(Gy)；31-模式切换开关(Gz)；33-倾斜磁场放大器组；35-Gx放大器；37-Gy放大器；39-Gz放大器；41-收发切换开关；43-发送器；45-收器；47-静磁场电源；49-序列发生器；51-系统控制器；53-演算器；55-作面板；57-Gy线圈；59-Gy线圈；61-Gy线圈；63-Gy线圈；65-线圈柱；57-1-第一线圈部分的绕组图案；57-2-第二线圈部分的绕组图案。

具体实施方式

下面，参照附图说明本实施例的搭载倾斜磁场线圈装置的磁共振图象装置的一个实施例。

图1表示本实施例的搭载倾斜磁场线圈装置的磁共振图象装置。磁铁装置11具有近圆筒形状的摄影空间。在摄影时，在被检测体放置在寝台的顶板上的状态下，插入摄影空间中。须指出的是，为了便于说明，规定正交的3轴(XYZ)。Z轴与开口部的中心轴一致。

磁铁装置11具有静磁场磁铁13、倾斜磁场线圈装置15、RF线圈17。在静磁场磁铁13的内侧设置倾斜磁场线圈装置15。在倾斜磁场线圈装置15的内侧设置RF线圈17。静磁场电源47向静磁场磁铁13供给电流。据此，用静磁场充满摄影空间。静磁场的方向与Z轴平行。

倾斜磁场线圈装置15具有与XYZ轴分别对应的Gx线圈组19、Gy线圈组21、Gz线圈组23。Gx线圈组19沿着X轴使静磁场强度变化。Gy线圈组21沿着Y轴使静磁场强度变化。Gz线圈组23沿着Z轴使静磁场强度变化。Gx线圈组19通过模式切换开关组25模式切换开关27连接在倾斜磁场放大器组33的Gx放大器35上。Gy线圈组21通过模式切换开关29连接在Gy放大器37上。Gz线圈组23通过模式切换开关31连接在Gz放大器39上。

RF线圈17在发送时，通过收发切换开关41连接在发送器43上。RF线圈17在接收时，通过收发切换开关41连接在接收器45上。发送器43向RF线圈17供给高频电流脉冲。据此，RF线圈17产生高频磁场脉冲。接收器45通过RF线圈17接收MR信号(自由感应信号或回声信号)。接收器45把MR信号放大，检波，变换为数字信号。演算器53从由接收器45输出的数字信号，通过二维傅立叶变换，产生图象数据。

序列发生器49根据选择的脉冲序列，控制放大器35、37、39、发送器43、接收器45。系统控制器51控制装置全体的动作。操作面板55连接在系统控制器51上。操作面板55具有用于操作者切换倾斜磁场模式的按钮。在切换模式时，倾斜磁场的强度特性、穿过率特性、线性特性、磁场时间变化率特性的至少一个特性变化。在本实施例中，准备边缘模式和全模式。系统控制器51根据由模式选择按钮选择的模式控制模式切换开关27、29、31。

图2表示Gy线圈组21。须指出的是，Gx线圈组19与Gy线圈组21关于Z轴旋转90°后具有相同的结构，所以省略详细的说明。Gy线圈组21具有表面线圈形的多个主线圈57、59、61、63。成对的线圈57、61隔着XZ面相对。成对的线圈59、63隔着XZ面相对。线圈59对于线圈57，隔着XY面对称配置。线圈63对于线圈61，隔着XY面对称配置。

图3和图4表示磁场强度特性、穿过率特性、线性特性、磁场时间变化率特性的至少一个特性不同的2种线圈图案。图4所示的第一绕组图案与图3所示的第二绕组图案相比，磁场强度特性高(磁场倾斜急剧)，穿过率特性高(上升时间短)，线性特性低(线性区域窄)，而且磁场时间变化率特性低(磁场时间变化率低)。相反，图3所示的第二绕组图案与图4所示的第一绕组图案相比，磁场强度特性低，穿过率特性低，线性特性高，磁场时间变化率特性高。实际上，第二绕组图案与第一绕组图案相比，匝密度粗，匝数少。

线圈57由第一、第二线圈部分57-1、57-2构成。其他线圈59、61、63也同样分别由第一、第二线圈部分构成。第一线圈部分57-1具有第一绕组图案。第二线圈部分57-2具有第二绕组图案。换言之，线圈57的绕组图案由第一绕组图案和第二绕组图案局部合成。第一线圈部分57-1与图6所示的第一绕组图案的近中央部分对应。第二线圈部分57-2与图5所示的绕组图案的边缘部分对应。如图7所示，第二线圈部分57-2包围第一线圈部分57-1。第一线圈部分57-1和第二线圈部分57-2形成在单一层中。即第一线圈部分57-1和第二线圈部分57-2印刷在单一的线圈柱65的相同表面上。其他线圈59、61、63也具有与上述线圈57相同的结构。

图8表示构成Gy线圈组21的多个主线圈57、59、61、63、模式切换开关29、Gy放大器37的电连接。主线圈57、59、61、63的第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1串联。同样，主线圈57、59、61、63的第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2串联。

当模式切换开关29连接在端子A上时，第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2对于Gy放大器37串联。这时，第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1从Gy放大器37分离。构成各线圈57、59、61、63的中心的第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1不产生磁场，只有构成边缘的第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2产生磁场。把该工作状态称作边缘状态(图9)。

当模式切换开关29连接在端子B上时，构成各线圈57、59、61、63的边缘的第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2、构成各线圈57、59、61、63的中心的第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1对于Gy放大器37串联。构成各线圈57、59、61、63的中心的第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1和构成边缘的第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2共同产生磁场，把该工作状态称作全模式(图10)。

在边缘模式下，构成各线圈57、59、61、63的边缘的第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2驱动，以第二绕组图案具有的特性即高磁场强度特性、高穿过率特性、低线性特性(线性区域窄)、低磁场时间变化率特性形成倾斜磁场。

而在全模式下，构成各线圈57、59、61、63的中心的第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1和构成边缘的第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2的双方驱动，各图案具有的特性辅助各图案具有的特性。即在全模式下，以高磁场强度特性、低穿过率特性、中等线性特性、中等磁场时间变化率特性形成倾斜磁场。

这样，能有选择地切换特性不同的2种边缘模式和全模式，形成倾斜磁场。能用一层构成它。据此，能维持插入被检测体的孔的直径(患者开口直径)。因此，能抑制居住性的下降，并且不引起对被检测体的接近的恶化。

图11、图12表示构成Gz线圈组23的多个螺线管之一。图11和图12表示磁场强度特性、穿过率特性、线性特性、磁场时间变化率特性的至少一个特性不同的2种绕组图案。图11所示的第一绕组图案与12所示的第二绕组图案相比，磁场强度特性高(磁场倾斜急剧)，穿过率特性高(上升时间短)，线性特性低(线性区域窄)，而且磁场时间变化率特性低(磁场时间变化率低)。相反，图12所示的第二绕组图案与图11所示的第一绕组图案相比，相对，磁场强度特性低，穿过率特性低，线性特性高，而且磁场时间变化率特性高。实际上，第二绕组图案与第一绕组图案相比，相对匝密度粗，匝数多。

构成Gz线圈组23的多个螺线管分别具有第一、第二绕组图案局部被合成的绕组图案。具体而言，构成Gz线圈组23的多个螺线管分别由形成图11所示的第一绕组图案的一部分的第一线圈部分67-1、形成图12所示的第二绕组图案的一部分的第二线圈部分67-2构成。第一线圈部分67-1与第一绕组图案的内侧对应，第二线圈部分67-2与第二绕组图案的外侧部分对应。如图13所示，第一、第二线圈部分67-1、67-2形成在单一层中，第二线圈部分67-2包围第一线圈部分67-1，即印刷在单一的线圈柱的相同表面上。

模式切换开关31对于Gz放大器39的电连接基本上与图8所示的连接同样。构成Gz线圈组23的多个螺线管的第一线圈部分67-1串联。同样，构成Gz线圈组23的多个螺线管的第二线圈部分67-2串联。当模式切换开关29连接在一方的端子上时，构成外侧的第二线圈部分67-2对于Gz放大器39串联。这时，构成内侧的第一线圈部分67-1从Gz放大器39分离。这时，构成内侧的第一线圈部分67-1不产生磁场，只有构成外侧的第二线圈部分67-2产生磁场。该工作状态为边缘模式。当模式切换开关连接在另一方的端子上时，构成外侧的第二线圈部分67-2和构成内侧的第一线圈部分67-1对于Gz放大器39串联。这时，第一、第二线圈部分67-1、67-2共同产生磁场。该工作状态为全模式。

在边缘模式下，构成边缘的第二线圈部分67-2驱动，以第二线圈图案具有的特性即高磁场强度特性、高穿过率特性、低线性特性(线性区域窄)、地磁场时间变化率特性形成倾斜磁场。

而在全模式下，第一、第二线圈部分67-1、67-2双方驱动，2种图案相互辅助。即在全模式下，以高磁场强度特性、低穿过率特性、中等线性特性、中等磁场时间变化率特性形成倾斜磁场。

这样，能有选择地切换特性不同的边缘模式和全模式，形成倾斜磁场，并且能用1层构成它，据此，能维持插入被检测体的孔的直径(患者开口直径)。因此，能抑制居住性的下降，并且不引起对被检测体的接近的恶化。

如上所述，以一层的形成，Gx线圈组、Gy线圈组、Gz线圈组能分别实现特性的切换。因此，与用二层或二层以上的多层的形成实现Gx线圈组、Gy线圈组、Gz线圈组时相比，能提供插入被检测体的孔的大直径(患者开口直径)，能实现居住性的提高和对被检测体的接近性的提高。通过以上述的一层的形成实现Gx线圈组、Gy线圈组、Gz线圈组的全部，最大限度发挥了该效果，但是通过以一层的形成任意一个线圈组，也能发挥。此外，在上述中，说明了各线圈具有局部合成特性不同的2种绕组图案的绕组图案，但是也可以具有局部合成特性不同的3种乃至更多的绕组图案的绕组图案。

在上述的Gx线圈组19、Gy线圈组21、Gz线圈组23上分别与屏蔽线圈组关联。据此，倾斜磁场线圈装置15构成在有源屏蔽梯度线圈系统(ASGC)中。在本实施例中，提供2种ASGC。第一、第三的ASGC是屏蔽线圈层为1层的类型(参照图15)。第二ASGC是屏蔽线圈层为2层的类型(参照图26)。下面，依次说明第一～第三ASGC。

如图图14、图16所示，第一ASGC具有第一屏蔽线圈部分157-1、159-1、161-1、163-1、第二屏蔽线圈部分157-2、159-2、161-2、163-2。

第一屏蔽线圈部分157-1、159-1、161-1、163-1具有为了遮蔽来自第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1的泄漏磁场所必要的绕组图案的近中央部分。第一屏蔽线圈部分157-1、159-1、161-1、163-1分别配置在第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1各自的半径方向外侧。

第二屏蔽线圈部分157-2、159-2、161-2、163-2具有为了遮蔽来自第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2的泄漏磁场所必要的绕组图案的边缘部分。

第一屏蔽线圈部分157-1、159-1、161-1、163-1构成屏蔽线圈的近中央部分，第二屏蔽线圈部分157-2、159-2、161-2、163-2构成屏蔽线圈的边缘部分。第二屏蔽线圈部分157-2、159-2、161-2、163-2包围第一屏蔽线圈部分157-1、159-1、161-1、163-1。

开关129与开关29联动。开关29、129连接在B端子上时，对于Gy放大器37，第一、第二主线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1、57-2、59-2、61-2、63-2、第一、第二屏蔽线圈部分157-1、159-1、161-1、163-1、157-2、159-2、161-2、163-2串联(全模式，参照图20、图21、图22)。

开关29、129连接在A端子上时，对于Gy放大器37，边缘的第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2、第二屏蔽线圈部分157-2、159-2、161-2、163-2串联(边缘模式，参照图17、图18、图19)。

通过用全模式和边缘模式在切换主线圈图案的同时，切换屏蔽线圈图案，在任意的模式下，能发挥屏蔽的效果。

接着，第二ASGC如图23、图24、图25所示，具有第一屏蔽线圈257-1、259-1、261-1、263-1、第二屏蔽线圈257-2、259-2、261-2、263-2。

第一屏蔽线圈257-1、259-1、261-1、263-1具有为了遮蔽来自第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1的泄漏磁场所必要的绕组图案。第一屏蔽线圈257-1、259-1、261-1、263-1置在第一线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1各自的外侧。

第二屏蔽线圈257-2、259-2、261-2、263-2具有为了遮蔽来自第二屏蔽线圈257-2、259-2、261-2、263-2的泄漏磁场所必要的绕组图案。第二屏蔽线圈257-2、259-2、261-2、263-2配置在第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2各自的外侧。

如图26所示，第一屏蔽线圈257-1、259-1、261-1、263-1形成在主线圈57、59、61、62的外侧的层中，第二屏蔽线圈257-2、259-2、261-2、263-2形成在第一屏蔽线圈257-1、259-1、261-1、263-1的层的外侧的层中。

开关229和开关29联动。开关29、229连接在B端子上时，对于Gy放大器37，第一、第二主线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1、57-2、59-2、61-2、63-2、第一屏蔽线圈257-1、259-1、261-1、263-1串联(全模式，参照图30、图31、图32)。

开关29、229连接在A端子上时，对于Gy放大器37，第二线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2、第二屏蔽线圈257-2、259-2、261-2、263-2串联(边缘模式，参照图27、图28、图29)。

通过用全模式和边缘模式在切换主线圈图案的同时，切换屏蔽线圈图案，在任意的模式下，能发挥屏蔽的效果。第二ASGC具有屏蔽线圈图案的全体，所以与第一ASGC相比，能发挥高的屏蔽效果。屏蔽效果的提高通过比较图22和图29可知，在边缘模式下显著。

如图33所示，第三ASGC具有第一屏蔽线圈部分357-1、359-1、361-1、363-1、第二屏蔽线圈部分357-2、359-2、361-2、363-2。

如图34所示，第二屏蔽线圈部分357-2能与第一屏蔽线圈部分357-1独立驱动，在电上分离。第一屏蔽线圈部分357-1配置在第二屏蔽线圈部分357-2中。第一屏蔽线圈部分357-1和第二屏蔽线圈部分357-2具有用于防止全模式时来自同时驱动的第一主线圈部分57-1和第二主线圈部分57-2的泄漏磁场而设计的绕组部分。换言之，按照根据全模式时来自同时驱动的第一主线圈部分57-1和第二主线圈部分57-2的泄漏磁场而设计的绕组图案的一部分，形成第一屏蔽线圈部分357-1，按照所述绕组图案的剩下部分，形成第二屏蔽线圈部分357-2。

第二屏蔽线圈部分357-2具有用于防止全模式时来自同时驱动的第一、第二主线圈部分57-1、57-2的泄漏磁场而设计的绕组部分。构成第二屏蔽线圈部分357-2的绕组图案与为了遮蔽边缘模式时来自驱动的第二主线圈部分57-2的泄漏磁场而设计的绕组图案(参照图24)近似。

如图35所示，第一、第二屏蔽线圈部分357-1、357-2配置在第一、第二主线圈部分57-1、57-2的半径方向外侧。

屏蔽线圈部分359-1、359-2与屏蔽线圈部分357-1、357-2同样构成。屏蔽线圈部分361-1、361-2与屏蔽线圈部分357-1、357-2同样构成。屏蔽线圈部分363-1、363-2与屏蔽线圈部分357-1、357-2同样构成。

开关329与开关29联动。开关29、329连接在B端子上时(全模式)，对于Gy放大器37，第一、第二主线圈部分57-1、59-1、61-1、63-1、57-2、59-2、61-2、63-2、第一、第二屏蔽线圈部分157-1、159-1、161-1、163-1、157-2、159-2、161-2、163-2串联。因为第一、第二屏蔽线圈部分157-1、157-2优化为用于遮蔽来自同时驱动的第一、第二主线圈部分57-1、57-2的泄漏磁场，所以能有效遮蔽来自同时驱动的第一、第二主线圈部分57-1、57-2。

当开关29、329连接在A端子上时(边缘模式)，对于Gy放大器37，第二主线圈部分57-2、59-2、61-2、63-2、第二屏蔽线圈部分357-2、359-2、361-2、363-2串联。第二屏蔽线圈部分357-2、359-2、361-2、363-2具有与用于遮蔽边缘模式时驱动的第二主线圈部分57-2的泄漏磁场而设计的绕组图案近似的绕组图案，所以能有效遮蔽来自第二主线圈部分57-2的泄漏磁场(参照图36)。

在第三ASGC中，能在全模式时和边缘模式时发挥泄漏磁场的遮蔽效果。在全模式时，根据全模式时的泄漏磁场分布设计屏蔽图案，所以能最大限度发挥泄漏磁场的遮蔽效果。在边缘模式时，使用全模式时的屏蔽图案的一部分，遮蔽泄漏磁场，但是该屏蔽图案的一部分与边缘模式时的泄漏磁场分布所对应的屏蔽图案近似，所以能发挥充分的泄漏磁场的遮蔽效果。(变形例)

本发明并不局限于上述的实施例，在实施阶段中，在不脱离其要旨的范围中能变形实施。在所述实施侧中包含各种阶段，通过描述的多个构成要件的适当组合，能抽出各种发明。例如，从实施例所示的全部构成要件中删除几个构成要件。

Claims (21)

1.一种倾斜磁场线圈装置，具有用于形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈，其特征在于：

所述各倾斜磁场线圈具有：

第一倾斜磁场线圈部分；和

与所述第一倾斜磁场线圈部分相比，在磁场强度特性、穿过率特性、线性特性和磁场时间变化率特性中的至少一个特性不同的第二倾斜磁场线圈部分，

所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分形成在单一的层上。

2.根据权利要求1所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

所述第一倾斜磁场线圈部分配置在所述倾斜磁场线圈的大致中央部分，所述第二倾斜磁场线圈部分配置在大致边缘部分。

3.根据权利要求2所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有用于切换下述第一状态和第二状态的切换器，其中第一状态是所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分与放大器串联的状态，第二状态是所述第一倾斜磁场线圈部分分离并且所述第二倾斜磁场线圈部分与所述放大器连接的状态。

4.根据权利要求2所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

所述第二倾斜磁场线圈部分与所述第一倾斜磁场线圈部分相比，具有低磁场强度特性、低穿过率特性、高线性特性、高磁场时间变化率特性。

5.根据权利要求2所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

所述第二倾斜磁场线圈部分与所述第一倾斜磁场线圈部分相比，匝密度粗，匝数少。

6.根据权利要求2所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有与所述倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈，所述屏蔽线圈具有与所述第一倾斜磁场线圈部分对应的第一屏蔽线圈部分和与所述第二倾斜磁场线圈部分对应的第二屏蔽线圈部分。

7.根据权利要求6所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

所述第一、第二屏蔽线圈部分形成在单一层上。

8.根据权利要求6所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有用于切换下述第一状态和第二状态的切换器，其中第一状态是所述第一倾斜磁场线圈部分、第二倾斜磁场线圈部分、所述第一屏蔽线圈部分、所述第二屏蔽线圈部分与放大器串联的状态，第二状态是所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第一屏蔽线圈部分分离并且所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第二屏蔽线圈部分与所述放大器串联的状态。

9.根据权利要求2所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有：与所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分串联的倾斜磁场线圈对应的第一屏蔽线圈；与所述第二倾斜磁场线圈部分对应的第二屏蔽线圈。

10.根据权利要求9所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

所述第一屏蔽线圈形成在第一层上，所述第二屏蔽线圈形成在于与所述第一层不同的第二层上。

11.根据权利要求9所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有用于切换下述第一状态和第二状态的切换器，其中第一状态是所述第二屏蔽线圈分离并且所述第一倾斜磁场线圈部分、所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第一屏蔽线圈与放大器串联的状态，第二状态是所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第一屏蔽线圈分离并且所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第二屏蔽线圈与所述放大器串联的状态。

12.根据权利要求2所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有与所述倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈，所述屏蔽线圈由形成在单一层上的第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分构成，串联着所述第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分的屏蔽线圈具有与串联着所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分的倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈图案，所述第二屏蔽线圈部分具有近似于与所述第二倾斜磁场线圈部分所对应的屏蔽线圈图案的屏蔽线圈图案。

13.根据权利要求12所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有用于切换下述两个状态的切换器，其中一个状态是所述第一倾斜磁场线圈部分、所述第二倾斜磁场线圈部分、所述第一屏蔽线圈部分、所述第二屏蔽线圈部分与放大器串联的状态，另一个状态是所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第二屏蔽线圈部分与所述放大器串联的状态。

14.根据权利要求2所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有与所述倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈，所述屏蔽线圈由形成在单一层上的第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分构成，所述第一屏蔽线圈部分配置在所述第二屏蔽线圈部分中。

15.根据权利要求14所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

还具有用于切换下述第一状态和第二状态的切换器，其中第一状态是所述第一倾斜磁场线圈部分、所述第二倾斜磁场线圈部分、所述第一屏蔽线圈部分、所述第二屏蔽线圈部分与放大器串联的状态，第二状态是所述第二倾斜磁场线圈部分和所述第二屏蔽线圈部分与所述放大器串联的状态。

16.一种倾斜磁场线圈装置，具有用于形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈、与这些倾斜磁场线圈分别对应设置的屏蔽线圈，其特征在于：

所述各倾斜磁场线圈由形成在单一层上的多个倾斜磁场线圈部分构成；

所述各屏蔽线圈与所述各倾斜磁场线圈部分对应地形成在多层上。

17.一种倾斜磁场线圈装置，具有用于形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈、与这些倾斜磁场线圈分别对应设置的屏蔽线圈，其特征在于：

所述各倾斜磁场线圈由形成在单一层上的第一倾斜磁场线圈部分和第二倾斜磁场线圈部分构成；

所述各屏蔽线圈由形成在单一层上的第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分构成，所述第一屏蔽线圈部分配置在所述第二屏蔽线圈部分中。

18.根据权利要求17所述的倾斜磁场线圈装置，其特征在于：

具有：串联着所述第一屏蔽线圈部分和所述第二屏蔽线圈部分的屏蔽线圈具有与串联着所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分的倾斜磁场线圈对应的屏蔽线圈图案，所述第二屏蔽线圈部分具有近似于与所述第二倾斜磁场线圈部分所对应的屏蔽线圈图案的屏蔽线圈图案。

19.一种磁共振图象装置，具有：对于放置在静磁场中的被检测体形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈；

接收来自所述被检测体的磁共振信号的射频线圈；

根据所述磁共振信号来产生图象数据的演算器；

其特征在于：

所述各倾斜磁场线圈具有：

第一倾斜磁场线圈部分；和

与所述第一倾斜磁场线圈部分相比，在磁场强度特性、穿过率特性、线性特性和磁场时间变化率特性中的至少一个特性不同的第二倾斜磁场线圈部分，

所述第一倾斜磁场线圈部分和所述第二倾斜磁场线圈部分形成在单一的层上。

20.一种磁共振图象装置，具有：对于放置在静磁场中的被检测体形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈；

与所述多个倾斜磁场线圈的每一个对应地设置的屏蔽线圈；

接收来自所述被检测体的磁共振信号的射频线圈；

根据所述磁共振信号产生图象数据的演算器；其特征在于：

所述各倾斜磁场线圈由形成在单一层上的多个倾斜磁场线圈部分构成；

所述各屏蔽线圈与所述倾斜磁场线圈部分对应地形成在多层上。

21.一种磁共振图象装置，具有：对于放置在静磁场中的被检测体形成倾斜磁场的多个倾斜磁场线圈；

与所述多个倾斜磁场线圈的每一个对应地设置的屏蔽线圈；

接收来自所述被检测体的磁共振信号的射频线圈；

根据所述磁共振信号产生图象数据的演算器；其特征在于：

所述各倾斜磁场线圈由形成在单一层上的倾斜磁场线圈部分构成；

所述各屏蔽线圈由形成在单一层上的第一屏蔽线圈部分和第二屏蔽线圈部分构成，所述第一屏蔽线圈部分配置在所述第二屏蔽线圈部分中。

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